دینام خودرو چیست و طرز کار آن چگونه است؟
دینام خودرو چیست؟ شما ابتدا باید بدانید که یکی از ملزومات فعالیت بی‌نق و دقیق خودروهای امروزی جریان برق است. البته این چیزی جدا از خودروهای هیبریدی و برقی است. در واقع، تمامی خودروهای بنزینی و دیزلی نیز برای حرکت و ادامه فعالیت به برقی نیاز دارند چرا که بسیاری از اجزا و قطعات اصلی آنها با نیروی برق کار می‌کنند.
نیاز اتومبیل‌های امروزی به نیروی برق تا حدی حیاتی و مهم است که حتی بدون آن خودرو قادر به روشن شدن نیست. در حقیقت، بدون برق حتی نمی‌توان موتور را استارت زد. به همین دلیل، سیستم برق‌رسانی خودرو و تامین برق آنها پابه‌پای موتور و سیستم سوخت‌رسانی اهمیت دارد.
در ادامه این مطلب، درمورد یکی از اصلی‌ترین اجزای سیستم برق رسانی یعنی دینام و وظیفه آن در این سیستم بیشتر صحبت خواهیم کرد.
عناوین این مطلب
دینام خودرو چیست و چه کارکردی در اتومبیل دارد؟
دینام را باید مهمترین بخش سیستم برق‌رسانی خودرو دانست چرا که وظیفه تامین و تولید برق مورد نیاز اجزای مختلف خودرو را بر عهده دارد. البته این قطعه این کار را در زمانی که خودرو روشن است انجام می‌دهد. تفاوت وظیفه باتری و دینام در همین بخش نهفته است. باتری موظف به ذخیر برق مازاد خودرو و نگه‌داشتن آن در زمان خاموشی خودرو است. این برق ذخیره شده در زمان روشن شدن موتور و خودرو به‌کار آمده و نیروی الکتریسیته لازم جهت استارت خوردن موتور و موارد مشابه را تامین می‌کند. اما باتری تنها ذخیره‌کننده برق است و دینام تولید کننده آن.
به‌این ترتیب، اگر دینام وظیفه خود را به خوبی انجام ندهد، شاهد خالی شدن باتری و عدم توانایی آن در ادامه برق‌رسانی خواهیم بود. دینام برق مورد نیاز خودرو را از طریق تبدیل انرژی مکانیکی تولید شده توسط موتور به انرژی الکتریکی تامین می‌کند. این انرژی الکتریکی همزمان که باتری خودرو را برای انجام وظیفه خود شارژ می‌کند، برق مورد نیاز قطعات برقی خودرو را نیز به آنها می‌رساند.
باتری چه کمکی به خودرو می‌کند؟
گفتیم که باتری با ذخیره برق مازاد خودرو، انرژی لازم جهت استارت زدن موتور را تامین می‌کند. اما گاهی نیز ممکن است به استفاده از برخی اجزای برقی خودرو مانند سیستم صوتی یا چراغ‌ها، در زمان خاموش بودن آن نیاز پیدا کنیم. در این مواقع نیز این باتری خودرو است که برق مورد نیاز این اجزا را تامین می‌کند.
در واقع& باتری موظف به تامین برق خودرو در مواقع خاموش بودن خودرو است. اما درصورتی که از این اجزا هنگام خاموش بودن خودرو بیش از حد استفاده شود، شاهد خالی شدن باتری خواهیم بود. برای مثال وقتی چراغ اتومبیل برای مدت زمان طولانی روشن بماند و خودرو خاموش باشد.
بیشتر بخوانید: دلکو چیست و چگونه کار می‌کند؟
تفاوت دینام و آلترناتور چیست؟
در اینجا باید گفت که دینام یک نمونه قدیمی تامین‌کننده برق خودرو است. امروزه معمولا به جای این قطعه از آلترناتیو یا به اصطلاح دینام آلترناتیو کمک گرفته می‌شود. این تغییر ایجاد شده مانند همه تغییراتی که در قطعات اصلی خودروها ایجاد می‌شود، به‌منظور برطرف کردن برخی نواقص و مشکلات بوده است.
یکی از ضعف‌های دینام، ناتوانی در تامین برق در دورهای پایین موتور بود. در واقع، زمانی که نیروی مکانیکی تولید شده توسط موتور کاهش می‌یافت، دینام قادر به تولید برق نبود. این مشکل زمانی جدی شد که خودروهای شهری، در ترافیک می‌ماندند و دور موتور پایین می‌آمد. پایین آمدن دور موتور نیز ضعف برق‌رسانی را به‌دنبال داشت. به‌این ترتیب، آلترناتور (دینام آلترناتیو) جایگزین دینام‌های قدیمی شد تا این مشکل مرتفع گردد.
دینام از چه اجزایی تشکیل شده است؟
دینام نیز مانند بخش‌های دیگر خودرو، خود از اجزا و قطعات کوچکتر تشکیل شده است که در کنار هم عملکرد آن را رقم می‌زنند. این اجزا عبارتند از:
- پوسته دینام
- استاتور یا سیم‌پیچ ثابت
- روتور یا سیم‌پیچ متحرک
- دیود یا تنظیم کننده ولتاژ
- آفتامات یا رگلاتور
- زغال‌ها
- پولی و پره خنک‌کننده
- قرقره و بلبرینگ
که در ادامه به معرفی هر یک از این اجزا می‌پردازیم.
پوسته دینام چیست؟
محفظه‌ای متشکل از دو قطعه آلومینیومی است که اجزای دینام را در خود جای می‌دهد. البته بلبرینگ‌ها و قرقره خارج از پوسته هستند. پوسته دینام را از آلومینیوم که تبادل گرمایی بالایی دارد می‌سازند تا دمای آن حین کار بیش از حد بالا نرود.
استاتور یا سیم‌پیچ ثابت چیست؟
استاتور از یک مجموعه سیم‌پیچ و هسته تشکیل شده که اصلی‌ترین بخش دینام در انجام فعالیتش هستند. تفاوت‌های دینام‌ها با یکدیگر در تعداد همین سیم‌پیچ‌ها، قطر و جنس آنها و تعداد دورهایشان در استاتور است. در واقع، نیروی مکانیکی منتقل شده به دینام در همین سیم‌پیچ‌ها به نیروی مکانیکی تبدیل می‌شود.
هسته استاتور نیز از کنار هم قرار گرفتن تعدادی حلقه آهنی تشکیل شده است که ظاهری شبیه به یک استوانه شیاردار به آن داده‌اند. حلقه‌های تشکیل‌دهنده هسته با پرچ یا خار مخصوص به هم متصل شده‌اند که به آنها بالشتک دینام می‌گویند. حلقه سیم‌پیچ‌های استاتور در خروجی برق آن به هم متصل می‌شوند.
در نهایت باید اضافه کرد که جریان الکتریکی تولید شده در استاتور، متناوب است و علتش این است که این جریان الکتریکی در خروجی‌های استاتور، اختلاف فاز دارند.
روتور یا سیم‌پیچ متحرک چیست؟
به بخش محرک و چرخان داخل دینام روتور یا آرمیچر گفته می‌شود. این بخش وظیفه تشکیل میدان مغناطیسی را برعهده دارد. میدان مغناطیسی ایجاد شده به استاتور در تولید جریان برق کمک می‌کند. روتر همچنین با محور اصلی دینام در ارتباط است و نیروی لازم جهت چرخشش را از این محور کسب می‌کند. روی محور اصلی دینام که از جنس آهنی است یک پوسته یا هسته چند تکه وجود دارد که به شکل V در کنار هم قرار گرفته‌اند.
روتور از یک دسته سیم‌پیچ تشکیل شده است که دور محور اصلی پیچیده شده‌اند. دو سر این سیم‌پیچ هم از پوسته روتور بیرون آمده و به حلقه‌های مسی به نام کلکتور متصل می‌شود. برای ایجاد میدان مغناطیسی نیاز به جریان برق در سیم‌پیچ دور شفت روتور داریم که این برق از باتری اتومبیل گرفته می‌شود.
بیشتر بخوانید: ساسات چیست و چه کاربردی در خودرو دارد؟
دیود یا تنظیم‌کننده ولتاژ چیست؟
همانطور که گفتیم برق خروجی از دینام به دلیل اختلاف فاز جریان الکتریکی تولیدی در سر سیم‌پیچ‌های استاتور، از نوع متناوب یا AC است، اما می‌دانیم که اتومبیل در مدارهای الکتریکی مختلف خود و همچنین برای شارژ باتری نیاز به برق DC یا مستقیم دارد که اتفاقا ولتاژش هم باید ثابت باشد.
این تبدیل برق AC به DC توسط دیودها یا همان واحد یکسوساز انجام می‌شود. در دینام‌ها برای یکسوسازی جریان برق از پل‌های دیودی استفاده می‌کنند که تعداد آن ها در دینام‌های مختلف متفاوت است. البته حداقل یک دینام دارای یک پل دیودی است که شامل ۴ دیود می‌شود. عملکرد یک دیود به عنوان یک قطعه الکتریکی به این شکل است که فقط جریان را از یک سمت خود عبور می‌دهد و به همین ترتیب می‌تواند جریان برق متناوب را به جریان برق مستقیم تبدیل کند.
آفتامات یا رگلاتور چیست؟
آفتامات یا همان رگلاتور وظیفه کنترل جریان برق ورودی به روتور یا آرمیچر را برعهده دارد. در واقع برقی که از باتری به این قطعه می‌رسد، ممکن است ولتاژ لازم برای عملکرد روتر را نداشته باشد. رگلاتور این ولتاژ را مدیریت می‌کند و شرایط کار را برای آن ایده‌آل می‌سازد. در حقیقت، این قطعه با کنترل و نظارت بر این جریان ورودی، عملا بر توان خروجی دینام هم تاثیر می‌گذارد.
زغال و جازغالی چیست؟
زغال‌ها، اجزایی هستند که وظیفه تجمیع الکترون‌ها را در دینام بر عهده دارند. زغال‌ها معمولا در یک محفظه مخصوص پلاستیکی قرار می‌گیرند. به این محفظه جا زغالی گفته می‌شود.
زغال‌ها ازاجزای مصرفی هستند و پس از مدت زمان مشخص باید تعویض شوند. درصورت عدم تعویض به موقع آنها امکان سوختگی‌شان وجود دارد. اگر زغال‌های دینام بسوزند، فعالیت آن مختل می‌شود.
اگر هنگام روشن بودن اتومبیل بوی سوختگی احساس شود می‌تواند یک دلیلش همین سوختگی زغال‌ها و نیاز به تعویض آها باشد.
پولی و پره خنک‌کننده چیست؟
اجزای دینام که به‌صورت مداوم در حال فعالیتی گرمازا هستند، به دلیل قرار گرفتن در یک محفظه بسته، احتمال داغ کردن و سوختن بیشتری دارند. پولی و خنک‌کننده وظیفه کاهش دمای محفظه بسته دینام را برعهده دارند.
پره خنک‌کننده معمولا همزمان با حرکت دوار روتر به حرکت درمی‌آید و هوا را از جلوی آلترناتور وارد و از عقب خارج می‌کنند. جابه‌جا شدن هوا توسط این قطعه در داخل دینام باعث کنترل دمای می‌شود. در بعضی از دینام‌ها پولی و پره بیرون پوسته و در برخی داخل پوسته اصلی قرار دارد.
قرقره و بلبرینگ چیست؟
قرقره و بلبرینگ‌ها تنها بخش‌هایی هستند که بیرون پوسته قرار می‌گیرند. بلبرینگ‌ها کمک می‌کنند که محور دینام راحت‌تر درون آن حرکت کند. قرقره نیز در واقع انتقال دهنده نیروی مکانیکی به محور است.
بیشتر بخوانید: ایربگ یا کیسه هوا چیست و طرز کار آن به چه شکل است؟
عوامل سوختن یا خرابی دینام چیست؟
اهمیت دینام در عملکرد خودرو می‌تواند نشانه‌ای بر اهمیت سلامت آن باشد. برای تامین سلامت این قطعه نیز بهتر است دلایل خرابی آن را پیگیری کنیم. از خرابی‌هایی که معمولا در دینام ایجاد می‌شود می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سوختن دیود
- سوختن سیم‌پیچ‌های استاتور
- سوختن روتر
این اجزا معمولا تحت تاثیر فشار زیاد دچار آسیب می‌شوند. مواردی که فشار زیادی به دینام وارد می‌کند نیز عبارتند از:
- بالا بودن مصرف برق در خودرو
- عملکرد نامناسب تسمه
- شارژ بیش از حد دینام
مواردی مانند اتصالی سیم‌پیچ‌ها، گیر کردن روتور یا همان آرمیچر و خرابی بلبرینگ‌ها نیز می‌تواند منجر به سوختگی سیم‌پیچ‌ها یا روتر شود. در مورد عملکرد نامناسب تسمه دینام نیز باید گفت، این تسمه قدرت موتور را که به صورت نیروی مکانیکی است از میل لنگ به قرقره دینام منقل می‌کند. روان بودن بیش از حد آن یا سقفت بودنش در عملکردش اختلال ایجاد کرده و به دینام فشار می‌آورد.
چراغ دینام (چراغ باطری) چه نقشی دارد؟
روشن شدن چراغ باطری یا همان چراغ دینام نشان از ضعفی در عملکرد این قطعه است. این چراغ که در صفحه کیلومترشمار خودرو قرار دارد به شکل باتری نمایش داده می‌شود معمولا زمانی هشدار اعلام می‌کند که دینام قادر به تامین برق یکی از بخش‌های برقی خودرو نباشد. اطلاعات مربوط به چراغ دینام را سنسورهای موجود در مسیر برق‌رسانی قطعات مختلف خودرو به ECU ارسال می‌کنند.
اگر از مقاله مطلب دینام و طرز کار آن لذت بردید و تصور می‌کنید که برایتان مفید بوده، پیشنهاد می‌کنیم دیگر مقالات ما در زمینه دلیل نشت مایعات خودرو و آشنایی با سیستم اگزوز را هم مطالعه کنید.